科学与理论

• 绿色推进研究进展与挑战

  郑日恒;刘方彬;姚兆普;王鹏;陈操斌;潘率诚;

  近年来，随着环保、低碳的要求越来越严格，绿色推进技术逐渐成为航空航天领域内的研究热点。梳理了航空电推进、低排放航空发动机、绿色吸气式高超声速推进、空间液体燃料推进等空天技术领域的研究进展和技术挑战，旨在为空天领域绿色推进技术的发展提供参考。首先，比较了航空电推进技术中的纯电推进技术、涡轮电推进技术和混合电推进技术这三种技术的研究现状，并提出了相应的研究热点问题。其次，总结了低排放航空发动机技术的贫油多级燃烧技术、富燃-淬熄-贫燃燃烧技术和其它新型燃烧技术等多种燃烧技术的研究现状和存在的技术挑战。然后，分析了绿色吸气式高超声速推进中当量比、燃料类型、燃烧室结构、发动机性能等因素对氮氧化物（NOx）排放的影响，并指出还存在着NOx排放的数值预测、NOx排放控制与发动机性能之间的关系等困难。最后，在对比分析不同绿色液体空间推进技术的基础上，总结分析了绿色单组元推进是目前技术成熟度最高的原因。而绿色双组元推进技术的技术路线，包括离子液体燃料空间推进技术和高含能密度烃类燃料空间推进技术，虽然具有较好的发展前景，但目前均仍处于初步研究阶段。此外，分析了电-化学双模式推进技术的挑战问题，这种绿色空间推进技术未来有希望获得重要应用。

  2022年02期 No.446 1-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 4882K]
  

• 组合动力空天飞行器控制问题研究

  郭建国;胡冠杰;郭宗易;

  空天飞行器是飞行在稠密大气、临近空间和近地轨道之间的新一代天地往返运输系统。飞行器采用组合动力往往会伴随着由多种模态工作和切换引起的控制问题，特别在飞行上升段复杂的多重约束下，该控制问题会对空天飞行器的稳定飞行带来极大的挑战。针对空天飞行器上升飞行段的控制问题，从动力学特性、轨迹优化、制导技术和姿态控制技术四个方面探讨组合动力多模态工作和切换对空天飞行器的影响。详细分析了面临的主要问题，梳理了各类关键技术的难点和研究现状，并展望了未来的发展方向。

  2022年02期 No.446 27-41+96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1184K]
  

技术与方法

• 太阳能无人机总体设计技术要点

  李丁;张辉;蒋建军;杨发友;崔秀敏;

  太阳能无人机总体设计相比其他飞行器的显著特点为需以能量收支平衡为中心开展工作，要求在系统层面上进行顶层分析，多学科多功能一体化优化设计，实现分系统指标能力极致化提升。针对此，结合世界上典型的太阳能无人机技术特点和工程研制经验，分析了太阳能无人机总体设计中的相关技术要点，采用数学仿真的方式定量和定性分析了太阳辐照影响、系统能耗影响、航迹设计影响、飞行性能计算等方面的内容，得出了相关总体设计理论和所应遵循的准则，引申出了对应的关键技术，可作为开展太阳能无人机总体设计和改进优化的参考。

  2022年02期 No.446 42-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 2669K]
  

• 声波诱导速度及当量比扰动对层流火焰影响的数值研究

  孙永超;汪洪波;陈勇;孙明波;朱家健;闫博;

  声波与火焰相互作用是燃烧不稳定中的重要一环，声波与火焰相互作用会导致流场中产生明显的速度扰动及当量比扰动。基于DNS方法对速度扰动及当量比扰动条件下层流火焰响应特性开展了数值研究，获得了不同速度及当量比扰动条件下层流火焰结构的演化过程，并对其热释放等进行了分析。针对不同工况下的典型流场展开分析，解释了典型火焰结构的主导机制。研究发现，速度扰动条件下火焰会产生局部熄火现象，数值模拟的结果表明局部熄火现象的直接原因是火焰上方流速较高，导致顶部火焰脱离主火焰，进而引起局部熄火。当量比扰动下火焰形态与速度扰动时的明显不同，当量比扰动会使得火焰结构向两侧大幅延伸，极大地增加了火焰的表面积。相同的扰动条件下，当量比扰动对火焰的影响要更大一些。无论是速度扰动，还是当量比扰动，当扰动频率达到一定程度时，扰动对火焰的影响会逐渐减弱。

  2022年02期 No.446 52-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1413K]
  

• 高动态目标拦截弹制导与控制前沿技术展望

  周池军;邵雷;骆长鑫;李明杰;雷虎民;

  临近空间高动态飞行器武器化进程日益加速，给国家空天安全带来了新的威胁和挑战。临近空间防御作战是应对高动态目标威胁的有效手段，但是对拦截弹的制导控制技术提出了更高的要求。针对临近空间防御作战背景和需求，聚焦拦截弹制导控制过程中涉及的目标轨迹预测、中制导弹道生成与修正、中末制导交接班、精确末制导以及高性能控制5项前沿技术，梳理总结了相关研究的最新进展情况，分析了现有研究的局限性，展望了相关技术的发展方向并给出了可行的研究思路。

  2022年02期 No.446 61-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1220K]
  

• 高超声速飞行器协同制导技术研究进展

  郭明坤;杨峰;刘凯;夏广庆;杨竞楠;

  作为支撑高超声速飞行器协同作战的关键技术之一，高超声速飞行器协同制导技术具有重要的研究价值。结合高超声速飞行器的独有特性，总结了高超声速飞行器协同制导问题的特点，明确了其与传统飞行器协同制导问题的差异。对传统导弹协同制导中常见的几种制导方法进行了介绍，简述了其技术要点，分析了其应用于高超声速飞行器协同制导时的差异性与难点。从早期概念研究、中制导阶段、末制导阶段三个部分分别对高超声速飞行器协同制导方法进行了综述，并对未来发展方向进行了展望。

  2022年02期 No.446 75-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K]
  

开发与应用

• 临近空间光电探测技术与发展展望

  马俊;朱猛;王才喜;史文杰;

  临近空间位于空天衔接处，是航空航天技术未来发展的重点领域。在临近空间环境内，广泛和深入地研究光电探测设备的技术能力与工作特性，对资源、气候、军事和通讯等行业均具有重要的科学和工程意义。针对临近空间光电探测技术的发展与应用需求，从探测过程中的大气环境研究出发，通过分析临近空间平台所搭载的典型光电探测设备，从装置轻小型化、多波段探测、广域高分辨率成像与环境适应性等方面归纳了光电/红外系统的技术体制特点；总结了相关新技术的研究途径和发展趋势，展望了临近空间平台中应用光电探测技术的可行性与技术发展思路。

  2022年02期 No.446 85-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 4544K]
  

• 《空天技术》征稿启事

  <正>《空天技术》（原《飞航导弹》)由中国航天科工集团有限公司主管、北京海鹰科技情报研究所主办，是双月刊，中文核心期刊，中国科技核心期刊，被《中国核心期刊（遴选）数据库》《中国学术期刊（光盘版）》《世界期刊影响力指数（WJCI）报告（2020科技版）》收录。《空天技术》期刊的办刊宗旨为刊载空天技术领域研究新理论、新成果、新技术，促进学术交流与技术合作，推动成果转化，服务我国空天事业发展。主要读者对象为空天领域科研机构的研究人员、管理人员以及高等院校相关专业人员。

  2022年02期 No.446 97页 [查看摘要][在线阅读][下载 708K]
  
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